RU2486648C1

RU2486648C1 - Optoelectronic amplifier

Info

Publication number: RU2486648C1
Application number: RU2012104931/28A
Authority: RU
Inventors: Александр Абрамович Часовской
Original assignee: Александр Абрамович Часовской
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-06-27

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: in optoelectronic amplifier optical output of the second reversed reflecting mirror through the first reversed reflecting mirror, through the first correcting lens, through the first optoelectronic converter and the second correcting lens is connected to optical input of laser having optical output connected to the optical input of the third correcting lens through the first reversed semitransparent mirror, through the second optoelectronic converter. At that optical output of the third correcting lens is connected to optical input of the second laser having optical output connected through the second reversed semitransparent mirror, through the third reflecting mirror, through the first reversed semitransparent mirror to optical input of the second reversed reflecting mirror.

EFFECT: possibility to amplify light energy.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области оптоэлектроники и может быть использовано в оптических системах.The invention relates to the field of optoelectronics and can be used in optical systems.

Известен оптоэлектронный усилитель, представленный как лазерный передатчик, изложенный в патенте автора №22704998. Он состоит из оптоэлектронного преобразователя, излучающего свет с помощью электролюминофора. На вход преобразователя поступает световая энергия от лазера через три повернутых отражательных зеркала и корректирующую линзу. В преобразователе световая энергия усиливается и изменяет спектр путем подбора люминофора. Излучение поступает далее через корректирующую линзу на оптический вход вышеупомянутого лазера для осуществления дополнительной накачки. При этом частота света, поступающего на оптический вход лазера, превышает частоту его излучения, обеспечивая увеличение световой энергии с оптического выхода лазера. Однако величина усиления не всегда достаточна.Known optoelectronic amplifier, presented as a laser transmitter, set forth in the patent of the author No. 22704998. It consists of an optoelectronic converter emitting light using an electroluminophore. The input of the converter receives light energy from the laser through three rotated reflective mirrors and a correction lens. In the converter, light energy is amplified and changes the spectrum by selecting a phosphor. The radiation then goes through a correction lens to the optical input of the aforementioned laser for additional pumping. The frequency of light entering the optical input of the laser exceeds the frequency of its radiation, providing an increase in light energy from the optical output of the laser. However, the gain is not always sufficient.

Известен оптоэлектронный усилитель, входящий в состав оптоэлектронного осветителя, изложенного в патенте №2420688. В нем в отличие от вышеупомянутого устройства вводится вместо первого повернутого отражательного зеркала, повернутое полупрозрачное зеркало. При этом пучок света от лазера проходит через это полупрозрачное зеркало на оптический вход второго оптоэлектронного преобразователя, который также может формировать тот же спектр, что и первый оптоэлектронный преобразователь, и его оптический выход может быть связан с оптическим входом корректирующей линзы, выполняющей функции объектива. Таким образом обеспечивается увеличение усиления световой энергии. Однако величина усиления также может быть недостаточна. С помощью предлагаемого устройства увеличивается величина усиления световой энергии.Known optoelectronic amplifier, which is part of the optoelectronic illuminator described in patent No. 2420688. In it, unlike the aforementioned device, a rotated translucent mirror is introduced instead of the first rotated reflective mirror. In this case, the laser light beam passes through this translucent mirror to the optical input of the second optoelectronic converter, which can also form the same spectrum as the first optoelectronic converter, and its optical output can be connected to the optical input of the correction lens, which serves as the lens. Thus, an increase in the amplification of light energy is provided. However, the gain value may also be insufficient. Using the proposed device increases the amount of amplification of light energy.

Достигается это введением второго лазера, второго повернутого полупрозрачного зеркала и третьего повернутого отражательного зеркала, при этом оптический выход третьей корректирующей линзы связан с оптическим входом второго лазера, имеющего оптический выход, связанный через второе повернутое полупрозрачное зеркало, через третье повернутое отражательное зеркало, через первое повернутое полупрозрачное зеркало с оптическим входом второго повернутого отражательного зеркала.This is achieved by introducing a second laser, a second rotated translucent mirror, and a third rotated reflective mirror, while the optical output of the third corrective lens is connected to the optical input of the second laser having an optical output coupled through a second rotated translucent mirror, through a third rotated reflective mirror, through a first rotated translucent mirror with optical input of the second rotated reflective mirror.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:In figure 1 and in the text the following notation:

1 - лазер,1 - laser

2 - корректирующая линза,2 - corrective lens,

3 - оптоэлектронный преобразователь,3 - optoelectronic converter,

4 - корректирующая линза,4 - corrective lens

5, 6 - повернутые отражательные зеркала,5, 6 - rotated reflective mirrors,

7 - повернутое полупрозрачное зеркало,7 - rotated translucent mirror,

8 - повернутое отражательное зеркало,8 - rotated reflective mirror,

9 - оптоэлектронный преобразователь,9 - optoelectronic converter,

10 - корректирующая линза,10 - corrective lens

11 - повернутое полупрозрачное зеркало,11 - rotated translucent mirror,

12 - лазер,12 - laser

при этом оптический выход оптоэлектронного преобразователя 9 через корректирующую линзу 10 связан с оптическим входом лазера 12, имеющим оптический выход, связанный через повернутое полупрозрачное зеркало 11, через повернутое отражательное зеркало 6, через повернутое полупрозрачное зеркало 7, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое отражательное зеркало 5, через корректирующую линзу 4, через оптоэлектронный преобразователь 3, через корректирующую линзу 2 с оптическим входом лазера 1, оптический выход которого связан через повернутое полупрозрачное зеркало 7 с оптическим входом оптоэлектронного преобразователя 9.wherein the optical output of the optoelectronic converter 9 through the corrective lens 10 is connected to the optical input of the laser 12 having an optical output connected through a rotated translucent mirror 11, through a rotated reflective mirror 6, through a rotated translucent mirror 7, through a rotated reflective mirror 8, through a rotated reflective mirror 5, through the correction lens 4, through the optoelectronic converter 3, through the correction lens 2 with the optical input of the laser 1, the optical output of which is connected through rotated translucent mirror 7 with an optical input of the optoelectronic converter 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Лазер 1 формирует световой поток, который проходит через повернутое полупрозрачное зеркало 7 в оптоэлектронный преобразователь 9, где осуществляется усиление и изменение спектра света, излучающегося на определенной частоте, превышающей частоту излучения лазера 12. Это происходит путем подбора люминофора в преобразователе с определенным цветом свечения, например, так как показано в книге Верещагин И. К. «Введение в оптоэлектронику», М., Высшая школа, 1991 г., стр.62. Оптический выход оптоэлектронного преобразователя 9 связан через корректирующую линзу 10, с оптическим входом лазера 12, где осуществляется его накачка, при этом линза 10 обеспечивает освещение активного слоя лазера. В результате на оптическом выходе лазера 12 формируется усиленный световой луч с частотой ниже частоты, поступающей на вышеупомянутый вход этого лазера. С оптического выхода лазера 12 свет поступает через повернутое полупрозрачное зеркало 11, через повернутое отражательное зеркало 6, через повернутое полупрозрачное зеркало 7, через повернутое отражательное зеркало 8, через повернутое отражательное зеркало 5, через корректирующую линзу 4, через оптоэлектронный преобразователь 3, через корректирующую линзу 2 на оптический вход лазера 1. Оптоэлектронный преобразователь 3 выполнен аналогично оптоэлектронному преобразователю 9. Однако в отличие от лазера 12 в лазере 1 световой луч, поступающий на оптический вход, осуществляет дополнительную накачку лазера, а первичная накачка происходит от собственной лампы. В связи с этими мощность на выходе лазера 12 превышает мощность на выходе лазера 1. Кроме того, устанавливаются также расстояния лазера и отражательного зеркала от полупрозрачного зеркала, при которых осуществляется резонансный эффект и максимальная генерация света.The operation of the device is as follows. Laser 1 generates a luminous flux that passes through a turned translucent mirror 7 into an optoelectronic converter 9, where the spectrum of light emitted at a certain frequency exceeding the radiation frequency of laser 12 is amplified and changed. This occurs by selecting a phosphor in the converter with a certain glow color, for example , as shown in the book Vereshchagin I. K. "Introduction to Optoelectronics", M., Higher School, 1991, p. 62. The optical output of the optoelectronic converter 9 is connected through a corrective lens 10 to the optical input of the laser 12, where it is pumped, while the lens 10 provides illumination of the active layer of the laser. As a result, an amplified light beam with a frequency below the frequency arriving at the aforementioned input of this laser is formed at the optical output of the laser 12. From the optical output of the laser 12, light enters through the rotated translucent mirror 11, through the rotated reflective mirror 6, through the rotated translucent mirror 7, through the rotated reflective mirror 8, through the rotated reflective mirror 5, through the correction lens 4, through the optoelectronic converter 3, through the correction lens 2 to the optical input of the laser 1. The optoelectronic converter 3 is made similarly to the optoelectronic converter 9. However, in contrast to the laser 12 in the laser 1, the light beam arriving at ptichesky input, performs additional pumping laser, and the primary pumping occurs from own lamp. In this regard, the power at the output of the laser 12 exceeds the power at the output of the laser 1. In addition, the distances of the laser and the reflective mirror from the translucent mirror are also established, at which the resonance effect and maximum light generation are realized.

Кроме того, усиление может быть еще увеличено благодаря тому, что полупрозрачное зеркало 11 может иметь оптические связи по входу и выходу с определенным количеством следующих друг за другом аналогичных усилительных узлов. Предлагаемое устройство может быть использовано в передающих и приемных оптических системах, а также в системах, осуществляющих освещение больших площадей при использовании в оконечном преобразователе электролюминофора с широким спектром видимых лучей. Возможен вариант исполнения, когда используется замкнутый контур и вместо оконечного повернутого полупрозрачного зеркала используется повернутое отражательное зеркало, при этом в одном или большем числе лазеров для излучения световой энергии могут быть введены электрооптические отключающие устройства. При этом, изменив ориентацию каждого луча лазера, увеличивается и площадь излучения передающей системы, вместе с которой может быть использована и приемная оптическая система с тем же полем зрения и состоящая из предлагаемых усилительных узлов.In addition, the gain can be further increased due to the fact that the translucent mirror 11 can have optical connections at the input and output with a certain number of successive similar amplifying units. The proposed device can be used in transmitting and receiving optical systems, as well as in systems that illuminate large areas when used in the terminal transducer of a phosphor with a wide range of visible rays. An embodiment is possible when a closed loop is used and instead of a terminal rotated translucent mirror, a rotated reflective mirror is used, while in one or more lasers, electro-optical disconnecting devices can be introduced to emit light energy. At the same time, changing the orientation of each laser beam, the radiation area of the transmitting system increases, along with which a receiving optical system with the same field of view and consisting of the proposed amplification nodes can be used.

Таким образом, использование устройства увеличивает функциональные возможности оптических систем без существенного увеличения энергоресурсов, что увеличивает энергосбережение и обеспечивает экономический эффект.Thus, the use of the device increases the functionality of optical systems without a significant increase in energy resources, which increases energy saving and provides an economic effect.

Claims

An optoelectronic amplifier consisting of a laser, two optoelectronic converters, three corrective lenses, a rotated translucent mirror and two rotated reflective mirrors, where the optical output of the second rotated mirror is through the first rotated reflective mirror, through the first corrective lens, through the first optoelectronic converter, through the second corrective lens connected to the optical input of the laser having an optical output connected through the first rotated translucent mirror through the second opt an electronic converter with an optical input of a third correction lens, characterized in that a second laser is introduced, a second rotated translucent mirror and a third rotated reflective mirror, wherein the optical output of the third corrective lens is connected to the optical input of a second laser having an optical output coupled through a second rotated translucent mirror, through the third rotated reflective mirror, through the first rotated translucent mirror with the optical input of the second rotated reflector mirror.